(Phys.org) – Ett team av forskare med medlemmar från Schweiz och Tyskland har utvecklat en metod för att producera en specifik enkelväggig kolnanorörstyp med en fördefinierad struktur. De beskriver förfarandet i sin artikel publicerad i tidningen Natur . James Tour erbjuder en News &Views-artikel i samma tidskrift som diskuterar det banbrytande arbetet som gjorts av teamet.

Kolnanorör, som de flesta är medvetna om, är rör gjorda av endast kolatomer, och ganska ofta har väggar som bara är en atom tjocka (känd som enkelväggiga). På grund av deras unika egenskaper, forskare har skapat och använt dem i en mängd olika tillämpningar, allt från solceller, till ljusdetektorer och sensorer. Ett allvarligt hinder för deras utbredda användning har varit en oförmåga att massproducera enväggiga kolnanorör som alla är nästan lika. Att odla dem med konventionella metoder resulterar i nanorör som har en mängd olika former och storlekar, att använda dem kräver att man separerar de som passar specifikationerna, en tidskrävande och dyr process. I denna nya insats, forskargruppen har utvecklat ett sätt att producera en "sats" med nanorör som alla har samma egenskaper.

Kolnanorörstyper definieras av arter, var och en har vad som kallas ett kiralitetsindex som består av två tal – ett beskriver rördiameter, den andra väggens vinkel i förhållande till basen när röret har rullats upp. För att skapa nanorör som alla är lika på en gång, skulle innebära att skapa en batch som alla är av samma art med kom chiralitetsindex. För att få det att hända, teamet började med fördefinierade "frön" - organiska molekyler som skapades specifikt för ändamålet, med hjälp av en flerstegsprocess. Fröna placerades på en platinayta och sedan värmdes hela verket till 500° Celsius – etanol användes som källa för kolatomerna. Som forskarna förklarar, det är arrangemanget av atomerna i frön som bestämmer arten av de nanorör som växer. I sina experiment, de odlade kolnanorör med en (6, 6) kiralitetsindex.

Processen är inte problemfri, självklart, de resulterande nanorören kommer alla ut stående, som tenderar att buntas ihop när de växer längre – det kan innebära problem för vissa processer. Också, mängden material som används för basen är betydligt större än för konventionella metoder, vilket tillför extra kostnad. Trots dessa begränsningar, teamets prestation anses vara ett stort genombrott när det gäller att skapa enväggiga kolnanorör.

© 2014 Phys.org